close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Виртуальная холодильная машина

код для вставкиСкачать
Проект виртуальной холодильной машины

РАЗРАБОТКА ВИРТУАЛЬНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
Направление: Физико-математическое и информационно-технологическое
Бердинских Илья Константинович
Кировское областное государственное образовательное бюджетное учреждение
"Кировский механико-технологический техникум молочной промышленности",
4 курс,
специальность 151022 "Монтаж и техническая эксплуатация холодильно-компрессорных машин и установок (по отраслям)"
руководители: преподаватели спецдисциплин И. Г. Левина и Н. С. Никонова
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ3
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ4
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ6
ЗАКЛЮЧЕНИЕ7
ЛИТЕРАТУРА8
ПРИЛОЖЕНИЯ9
ВВЕДЕНИЕ
Из-за существующего многообразия источников информации по холодильному оборудованию возникают трудности при его подборе при комплектации - это влечет большие временные затраты. Большее затруднение вызывает поиск и подбор марок современного оборудования. Поэтому возникла потребность создания единого каталога холодильного оборудования.
Большую роль в образовательном процессе играют не только описательные характеристики холодильных машин, но и наглядное их представление, которое затруднено работой со схемами оборудования. Для решения данной проблемы применимы современные компьютерные технологии, позволяющие создать трехмерные модели холодильной машины и её комплектующих частей, и продемонстрировать принцип работы в движении.
Объектами исследования являются связи между характеристиками комплектующих частей холодильной машины, возможности программы Компас и программы Access. Выдвинута гипотеза - внедрение трехмерного моделирования в образовательный процесс даст возможность студентам сформировать наглядное представление о технических характеристиках холодильного оборудования и автоматизировать процесс подбора оборудования при комплектации холодильной машины по заданным параметрам.
Предметом исследования являются технические характеристики холодильных машин и их конструкция, способность на их основе создать компьютерные модели для решения профессиональных задач специалистов. Цель работы - разработка виртуальной холодильной машины, а так же создание электронного каталога, для комплектации разных моделей таких машин.
Общая проблема изучения определила задачи:
1. Изучить виды холодильного оборудования: компрессоры, конденсаторы, испарители, терморегулирующий вентиль.
2. Создать объемную модель холодильного оборудования и ее составных элементов.
Материалами для исследования послужили учебная литература, отчеты студентов, проходивших учебную производственную практику на предприятиях пищевой промышленности, ресурсы Интернет, журнал "Холодильная техника" (подборка за 2013, 2014 гг) Изучение материалов проводилось методами, включающими в себя: опрос специалистов по холодильному оборудованию во время прохождения практики; анализ учебной литературы, исследование материалов журнала "Холодильная техника" и исследование Интернет-ресурсов с научными статьями; обзор новинок холодильного оборудования.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
В процессе изучения профессионального модуля ПМ 01.02. "Введение процесса по монтажу, технической эксплуатации и обслуживанию холодильно-компрессорных машин и установок" (далее ПМ 01.02) в основе лежит изучение конструкции составных элементов холодильной машины. Схемы оборудования являются эффективным и часто незаменимым средством усвоения студентами устройства и работы аппаратов, но без практического опыта очень трудно представить модель оборудования только по схемам. Поэтому возникла потребность создать виртуальную модель холодильной машины в объеме.
Алгоритм работы:
1. Создание объемных моделей структурных элементов холодильной машины.
2. Разработка структуры таблиц, содержащих в себе всю необходимую информацию по эксплуатации холодильного оборудования.
3. Установление взаимосвязи между элементами холодильных машин.
4. Создание электронного каталога технических характеристик холодильного оборудования.
5. Создание виртуальной модели холодильной машины в "сборке".
Изучение любой холодильной машины начинается с изучения ее составных элементов. В частности компрессора, конденсатора, испарителя и регулировочного вентиля.
В результате исследовательской работы созданы объемные модели:
1. Поршневой компрессор (Приложение 1). Анализ отчетов по производственной практике показывает, что поршневые компрессоры широко используются на Кировских предприятиях: ЗАО "Кировский молочный комбинат", ОАО "Кировский мясокомбинат", ЗАО агрохолдинг "Дороничи", ОАО "Кировский хладокомбинат", ЗАО "Заречье плюс", сети магазинов "Пингвин", "Пятерочка". Поэтому этот вид компрессора выбран объектом исследования.
На модели можно увидеть движение поршня внутри цилиндра. Конструктивные особенности компрессоров определяются видом холодильного агента и расположением осей цилиндров. 2. Ротационный компрессор (Приложение 1). Сжатие паров холодильного агента осуществляется при уменьшении объема рабочей полости. Это можно увидеть на виртуальной модели ротационного компрессора. Ротационные компрессоры в г. Кирове применяют в торговом холодильном оборудовании сети магазинов "Глобус" и "Магнит", ЗАО "Заречье плюс" они широко используются в бытовых холодильниках.
3. Винтовой компрессор (Приложение 1). Компрессоры имеют меньшие размеры и массу, чем поршневые той же производительности. Они используются в крупных одно- и двухступенчатых холодильных машинах, работающих на аммиаке и фреоне. Винтовые компрессоры используют для получения искусственного холода на ОАО "Кировский мясокомбинат", ЗАО "Кировский молочный комбинат". Анализ учебной литературы, периодической печати и средств Интернет позволил составить таблицы с технической характеристикой современных компрессоров. В состав парокомпрессионной холодильной машины входят теплообменные аппараты, обеспечивающие обмен энергией между холодильным агентом и внешней средой.
В проекте рассматриваются кожухотрубные конденсаторы, работающие на аммиаке и фреоне, отличающиеся материалом и формой теплообменной поверхности (Приложение 2). Возможности программы Компас позволили осуществить идею создания наглядно-демонстрационного оборудования.
С целью систематизации хранения данных о технических характеристиках холодильных машин использована система управления базами данных Access. База данных позволяет: создать единую форму ввода данных, объединив при этом все виды информации, участвующих в комплектации холодильной машины, создавать запросы, для поиска необходимой информации; создавать отчеты для подбора конструктивных элементов холодильных машин (Приложение 3). Такой подход к хранению и систематизации информации позволяет сэкономить время по поиску данных, выбору холодильного оборудования, размещенных порой в разных бумажных носителях: учебниках, атласах, ресурсах Интернет.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Созданный проект применен в образовательном процессе при изучении профессионального модуля ПМ 01.02. специальность "Монтаж и техническая эксплуатация холодильно-компрессорных машин и установок" (2 курс).
Группа студентов 2 курса была поделена на две равноуровневые подгруппы с целью анализа эффективности применения виртуальной машины в образовательном процессе. Одна подгруппа при изучении профессионального модуля ПМ 01.02. использовала проект виртуальной холодильной машины, вторая подгруппа работала в обычном режиме со схемами оборудования и справочниками.
Студентам было предложено описать принцип действия оборудования. Первая подгруппа работала с программным продуктом. 93 % студентов из подгруппы справились с поставленной задачей и смогли реально представить и описать работу узлов холодильной машины. Вторая подгруппа использовала схемы оборудования. Студенты, не обладающие пространственным мышлением, не смогли представить и описать работу оборудования. Затруднение вызвало у 47 % студентов. Студентам, несправившимся с заданием, было предложено воспользоваться виртуальной моделью, что повысило процент успешности в подгруппе до 90 %. Анализ результатов эксперимента показал, что студенты, работающие с виртуальной моделью, справлялись с практическими заданиями быстрее, чем студенты, работающие в обычном режиме. По итогам внедрения проекта проведена рефлексия. Студенты оценивали проект по критериям: наглядность учебного материала, удобство применения модели, полнота содержания, быстрота и качество подбора оборудования, логичность изложения материалов, практическая ценность модели. Высказали положительный отзыв о работе с проектом "Виртуальная холодильная машина"
Результаты ответов представлены на диаграмме (Приложение 4).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результатом исследовательской работы является создание модели виртуальной холодильной машины, ее составных элементов и электронной базы данных и апробация проекта в образовательном процессе. Наличие разработанной компьютерной модели обеспечивает образовательный процесс и способствует развитию профессиональных компетенций и творческих способностей при изучении профессиональных модулей.
Модель расширила представление об устройстве, принципе действия холодильного оборудования, основных методах разработки и подбора холодильного оборудования и возможностях компьютерных программ, и повысила интерес к изучению нового материала.
Каталог оборудования, представленный в базе данных Ms Access, облегчает поиск и подбор соответствующего по мощности оборудования при выполнении курсовых и дипломных проектов. База данных конструктивных элементов холодильного оборудования позволяет сократить время при расчете и подборе холодильного оборудования на практических занятиях и при выполнении курсового проекта по дисциплине "Оборудование холодильных предприятий и систем кондиционирования воздуха".
Проект виртуальной холодильной машины получил положительный отзыв от работодателя ЗАО "Кировский молочный комбинат" и рекомендован для применения в образовательном процессе.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лашутина Н. Г., Верхова Т. А., Суедов В. П. Холодильные машины и установки. - М.: КолосС, 2006. - 440 с.
2. Явнель Б. К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. - М.: Агропромиздат, 2007. - 223 с.; ил.
3. Стрельцов А, Шишов В. Холодильное оборудование предприятий торговли и общественного питания. - Ozon. 2010 - 338 c.
4. Трехмерное изображение холодильного оборудования. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://odessa.era.com.ua/market/foto/461617/ (дата обращения 30.01.2014)
5. Компрессоры холодильных машин. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://vyazma-market.ru/action/news/nid/3742/ (дата обращения 25.12.2013)
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Компрессоры
Поршневой компрессор
Ротационный компрессор
Винтовой компрессор
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Конденсаторы и испарители. Виртуальная машина
Кожухотрубный испаритель
Воздушный конденсатор
Терморегулирующий вентиль
Виртуальная машина (результат)
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Пример базы данных "Холодильное оборудование"
Пример таблицы Компрессоры
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 12
Автор
natali.nickonowa
Документ
Категория
Авторефераты
Просмотров
345
Размер файла
1 113 Кб
Теги
конкурс, исследовательская работа
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа